一種薄膜電極制備工藝的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種薄膜電極制備工藝的方法及裝置，對制備Mo的襯底進行清洗；將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室；將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射；進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，通過兩層工藝，第一層在濺射過程中通入少量氧氣(0.001％?0.5％)形成MoOx化合物，此過渡層MoOx與玻璃等襯底具有良好的粘附力，其他根據Mo電極的要求進行正常的磁控濺射工藝，從而提高基底粘附力，實現提高量產效率的目的。
【專利說明】
一種薄膜電極制備工藝的方法及裝置
技術領域
[0001]本發明實施例涉及制備工藝的技術領域，尤其涉及一種薄膜電極制備工藝的方法及裝置。
【背景技術】
[0002]薄膜體聲波諧振器(Film Bulk Acoustic Resonator，FBAR)的性能不僅與所用的AlN壓電薄膜的成膜質量有關，還與底電極材料的選取有關。Mo具有較小的密度、較低的衰減系數和高聲速等特點成為沉積AlN薄膜的優選底電極材料之一。
[0003]由于Mo金屬的熱膨脹系數和玻璃比較匹配，現在基于玻璃襯底的器件都優先選用Mo作為底電極，例如我們選用的應用實例，做IGZ0-TFT(IGZ0薄膜晶體管)，采用Mo作為底柵極結構；
[0004]由于Mo與CIGS薄膜晶格和能帶等很多性質都比其他金屬與CIGS匹配，所以CIGS薄膜太陽能電池的底電極不管是用玻璃襯底還是柔性的其他襯底都會選用Mo作為量產時的電極；
[0005]以上三種Mo電極的量產應用都需要解決如何提高基底粘附力和提高量產效率的問題。
【發明內容】
[0006]本發明實施例的目的在于提出一種薄膜電極制備工藝的方法及裝置，旨在解決如何提高基底粘附力和提高量產效率的問題。
[0007]為達此目的，本發明實施例采用以下技術方案:
[0008]第一方面，一種薄膜電極制備工藝的方法，所述薄膜電極制備工藝的方法包括:
[0009]對制備Mo的襯底進行清洗；
[0010]將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室；
[0011 ]將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射；
[0012]進行Mo工藝的派射，使用MoOx不通氧氣的工藝。
[0013]優選地，所述對制備Mo的襯底進行清洗，包括:
[0014]把所述制備金屬的襯底放入含專業玻璃清洗液的去離子水中，用滾刷清洗，并用去離子水去除清洗液；
[0015]使用氣液二流體深度清洗，用氮氣吹干，并用燈管或加熱板烘干，所述氣液二流體包括氮氣和去離子水。
[0016]優選地，所述預熱腔室的溫度為50-150°C，烘烤清洗后的制備金屬的襯底半個小時以上，去除玻璃襯底上的水汽。
[0017]優選地，所述將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射，包括:
[0018]將烘干后的制備金屬的襯底置于Mo金屬濺射腔室，進行MoOx金屬濺射，選擇電流模式，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8_1.2Pa，溫度室溫，氧氣/ (氬氣+氧氣)的比例0.0OI % -0.5 %，優選0.5%,襯底移動速度0.l-5m/min，優選2m/min，濺射厚度5-1 OOnm，優選 20nm_50nm。
[0019]優選地，所述進行Mo工藝的派射，使用MoOx不通氧氣的工藝，包括:
[0020]進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8-1.2Pa，溫度室溫，氬氣流量5-100SCCM，優選40-60SCCM，襯底移動速度0.1-5m/min，優選 2m/min，派射厚度 50-1000]1111，優選200111]1。
[0021]第二方面，一種薄膜電極制備工藝的裝置，所述薄膜電極制備工藝的裝置包括:
[0022]清洗模塊，用于對制備Mo的襯底進行清洗；
[0023]預熱模塊，用于將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室；
[0024]第一濺射模塊，用于將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射；
[0025]第二濺射模塊，用于進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝。
[0026]優選地，所述清洗模塊，用于:
[0027]把所述制備金屬的襯底放入含專業玻璃清洗液的去離子水中，用滾刷清洗，并用去離子水去除清洗液；
[0028]使用氣液二流體深度清洗，用氮氣吹干，并用燈管或加熱板烘干，所述氣液二流體包括氮氣和去離子水。
[0029]優選地，所述預熱腔室的溫度為50-150°C，烘烤清洗后的制備金屬的襯底半個小時以上，去除玻璃襯底上的水汽。
[0030]優選地，所述第一濺射模塊，用于:
[0031]將烘干后的制備金屬的襯底置于Mo金屬濺射腔室，進行MoOx金屬濺射，選擇電流模式，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8_1.2Pa，溫度室溫，氧氣/ (氬氣+氧氣)的比例0.001 % -0.5 %，優選0.5%,襯底移動速度0.l-5m/min，優選2m/min，濺射厚度5-1 OOnm，優選 20nm_50nm。
[0032]優選地，所述第二濺射模塊，用于:
[0033]進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8-1.2Pa，溫度室溫，氬氣流量5-100SCCM，優選40-60SCCM，襯底移動速度0.1-5m/min，優選 2m/min，派射厚度 50-1000]1111，優選200111]1。
[0034]本發明實施例提供一種薄膜電極制備工藝的方法及裝置，對制備Mo的襯底進行清洗;將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室；將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射;進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，通過兩層工藝，第一層在濺射過程中通入少量氧氣(0.001 %-0.5%)形成MoOx化合物，形成與玻璃等襯底良好的粘附力，其他根據Mo電極的要求進行正常的磁控濺射工藝，從而提高基底粘附力，實現提高量產效率的目的。
【附圖說明】
[0035]圖1是本發明實施例薄膜電極制備工藝的方法的流程示意圖；
[0036]圖2是本發明實施例薄膜電極制備工藝的結構示意圖；
[0037]圖3是本發明實施例薄膜電極制備工藝的功能模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖和實施例對本發明實施例作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明實施例，而非對本發明實施例的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明實施例相關的部分而非全部結構。
[0039]參照圖1，圖1是本發明實施例薄膜電極制備工藝的方法的流程示意圖。
[0040]在第一實施例中，該薄膜電極制備工藝的方法包括:
[0041 ]步驟101，對制備Mo的襯底進行清洗；
[0042]優選地，所述對制備Mo的襯底進行清洗，包括:
[0043]把所述制備金屬的襯底放入含專業玻璃清洗液的去離子水中，用滾刷清洗，并用去離子水去除清洗液；
[0044]使用氣液二流體深度清洗，用氮氣吹干，并用燈管或加熱板烘干，所述氣液二流體包括氮氣和去離子水。
[0045]步驟102，將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室；
[0046]其中，所述預熱腔室的溫度為50_150°C，烘烤清洗后的制備金屬的襯底半個小時以上，去除玻璃襯底上的水汽。
[0047]步驟103，將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射；
[0048]優選地，所述將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射，包括:
[0049]將烘干后的制備金屬的襯底置于Mo金屬濺射腔室，進行MoOx金屬濺射，選擇電流模式，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8_1.2Pa，溫度室溫，氧氣/ (氬氣+氧氣)的比例0.001 % -0.5 %，優選0.5%,襯底移動速度0.l-5m/min，優選2m/min，濺射厚度5-1 OOnm，優選 20nm_50nm。
[°°50] 步驟104，進行Mo工藝的派射，使用MoOx不通氧氣的工藝。
[0051 ] 優選地，所述進行Mo工藝的派射，使用MoOx不通氧氣的工藝，包括:
[0052]進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8-1.2Pa，溫度室溫，氬氣流量5-100SCCM，優選40-60SCCM，襯底移動速度0.1-5m/min，優選 2m/min，派射厚度 50-1000]1111，優選200111]1。
[0053]具體的，參考圖2。此Mo電極制備工藝在實驗室和量產線上都可以重復穩定實現。
[0054]I)、增加了一步氧氣的控制，氧氣用量和控制精度要求不高，但免去了高、低氣壓帶來的不確定工藝問題，可能起輝不了，可能氣壓控制不穩定等設備和工藝問題和對設備例如蝶閥精度、流量計精度的控制高要求；
[0055]2)、有些應用有對Mo電極有方阻、表面應力等要求，此新Mo電極制備工藝可以根據要求設計相對應的工藝，只需在前面通入少量氧，形成5-100nm厚(建議SOnm-SOnmW^MoOx粘附層，極大的提高了工藝w i ndow和可控性。
[0056]3)、相比雙層Mo工藝，極大的提高了濺射效率，在一定程度降低了量產成本，提高了工藝穩定性；
[0057]4)、通過了粘附力測試，3M膠帶測試和氨水浸泡測試，說明是一種好的增加Mo與玻璃等基底粘附力的新工藝方法。
[0058]本發明實施例提供一種薄膜電極制備工藝的方法，對制備Mo的襯底進行清洗;將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室;將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射;進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，通過兩層工藝，第一層在濺射過程中通入少量氧氣(0.001 % -0.5 % )形成MoOx化合物，形成與玻璃等襯底良好的粘附力，其他根據Mo電極的要求進行正常的磁控濺射工藝，從而提高基底粘附力，實現提高量產效率的目的。
[0059]參照圖3，圖3是本發明實施例薄膜電極制備工藝的裝置的功能模塊示意圖。
[0060]在圖3中，所述薄膜電極制備工藝的裝置包括:
[0061 ]清洗模塊301，用于對制備Mo的襯底進行清洗；
[0062]優選地，所述清洗模塊301，用于:
[0063]把所述制備金屬的襯底放入含專業玻璃清洗液的去離子水中，用滾刷清洗，并用去離子水去除清洗液；
[0064]使用氣液二流體深度清洗，用氮氣吹干，并用燈管或加熱板烘干，所述氣液二流體包括氮氣和去離子水。
[0065]預熱模塊302，用于將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室；
[0066]其中，所述預熱腔室的溫度為50_150°C，烘烤清洗后的制備金屬的襯底半個小時以上，去除玻璃襯底上的水汽。
[0067]第一濺射模塊303，用于將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射；
[0068]優選地，所述第一濺射模塊303，用于:
[0069]將烘干后的制備金屬的襯底置于Mo金屬濺射腔室，進行MoOx金屬濺射，選擇電流模式，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8_1.2Pa，溫度室溫，氧氣/ (氬氣+氧氣)的比例0.001 % -0.5 %，優選0.5%,襯底移動速度0.l-5m/min，優選2m/min，濺射厚度5-1 OOnm，優選 20nm_50nm。
[0070]第二濺射模塊304，用于進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝。
[0071 ]優選地，所述第二濺射模塊304，用于:
[0072]進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8-1.2Pa，溫度室溫，氬氣流量5-100SCCM，優選40-60SCCM，襯底移動速度0.1-5m/min，優選 2m/min，派射厚度 50-1000]1111，優選200111]1。
[0073]本發明實施例提供一種薄膜電極制備工藝的模塊，對制備Mo的襯底進行清洗;將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室;將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射;進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，通過兩層工藝，第一層在濺射過程中通入少量氧氣(0.001 % -0.5 % )形成MoOx化合物，形成與玻璃等襯底良好的粘附力，其他根據Mo電極的要求進行正常的磁控濺射工藝，從而提高基底粘附力，實現提高量產效率的目的。
[0074]以上結合具體實施例描述了本發明實施例的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明實施例的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明實施例保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明實施例的其它【具體實施方式】，這些方式都將落入本發明實施例的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種薄膜電極制備工藝的方法，其特征在于，所述薄膜電極制備工藝的方法包括: 對制備Mo的襯底進行清洗； 將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室； 將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射； 進行Mo工藝的派射，使用MoOx不通氧氣的工藝。2.根據權利要求1所述的薄膜電極制備工藝的方法，其特征在于，所述對制備Mo的襯底進行清洗，包括: 把所述制備金屬的襯底放入含專業玻璃清洗液的去離子水中，用滾刷清洗，并用去離子水去除清洗液； 使用氣液二流體深度清洗，用氮氣吹干，并用燈管或加熱板烘干，所述氣液二流體包括氮氣和去離子水。3.根據權利要求1所述的薄膜電極制備工藝的方法，其特征在于，所述預熱腔室的溫度為50-150 0C，烘烤清洗后的制備金屬的襯底半個小時以上，去除玻璃襯底上的水汽。4.根據權利要求1所述的薄膜電極制備工藝的方法，其特征在于，將所述烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射，包括: 將烘干后的制備金屬的襯底置于Mo金屬濺射腔室，進行MoOx金屬濺射，選擇電流模式，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8_1.2Pa，溫度室溫，氧氣/(氬氣+氧氣)的比例0.001 % -0.5 %，優選0.5 %，襯底移動速度0.l-5m/min，優選2m/min，濺射厚度5-100nm，優選 20nm-50nm。5.根據權利要求1所述的薄膜電極制備工藝的方法，其特征在于，所述進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，包括: 進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05_2Pa，優選0.8-1.2Pa，溫度室溫，氬氣流量5-100SCCM，優選40-60SCCM，襯底移動速度0.l_5m/min，優選 2m/min，派射厚度 50-1000]1111，優選2001111106.—種薄膜電極制備工藝的裝置，其特征在于，所述薄膜電極制備工藝的裝置包括: 清洗模塊，用于對制備Mo的襯底進行清洗； 預熱模塊，用于將清洗后的制備Mo的襯底置于Mo濺射線的預熱腔室； 第一濺射模塊，用于將烘干后的制備Mo的襯底置于Mo濺射腔室，進行MoOx濺射； 第二濺射模塊，用于進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝。7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述清洗模塊，用于: 把所述制備金屬的襯底放入含專業玻璃清洗液的去離子水中，用滾刷清洗，并用去離子水去除清洗液； 使用氣液二流體深度清洗，用氮氣吹干，并用燈管或加熱板烘干，所述氣液二流體包括氮氣和去離子水。8.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述預熱腔室的溫度為50-150°C，烘烤清洗后的制備金屬的襯底半個小時以上，去除玻璃襯底上的水汽。9.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第一濺射模塊，用于: 將烘干后的制備金屬的襯底置于Mo金屬濺射腔室，進行MoOx金屬濺射，選擇電流模式，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05-2Pa，優選0.8_1.2Pa，溫度室溫，氧氣/(氬氣+氧氣)的比例0.0OI % -0.5 %，優選0.5 %，襯底移動速度0.l-5m/min，優選2m/min，濺射厚度5-100nm，優選 20nm-50nm。10.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述第二濺射模塊，用于: 進行Mo工藝的濺射，使用MoOx不通氧氣的工藝，電流0.2-2A，優選0.8A，氣壓0.05_2Pa，優選0.8-1.2Pa，溫度室溫，氬氣流量5-100SCCM，優選40-60SCCM，襯底移動速度0.l_5m/min，優選 2m/min，派射厚度 50-1000]1111，優選200111110
【文檔編號】C23C14/18GK106048528SQ201610530653
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月7日
【發明人】商成火, 胡泓, 鄧楊
【申請人】哈爾濱工業大學深圳研究生院